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摘要:研究炸药、烟火和推进剂与这些材料的化学兼容性,以评估在生产、储存和处理过程中与其他材料接触时的潜在危险。兼容性可以通过几种热方法研究,如DSC(差示扫描量热法)、TG(热重法)、VST(真空稳定性测试)等。在完成兼容性研究时,测试方法和明确的标准是最重要的元素。在本文中,使用DSC和VST方法研究了弹药中使用的两种非常重要的高爆炸药RDX(环-1,3,5-三亚甲基-2,4,6-三硝胺)和HMX(环四亚甲基四硝胺)与材料:氟橡胶(Viton)和铝粉(Al)的兼容性。材料相容性的判断依据是标准化协议(STANAG 4147, 2001),最终结论是炸药与该材料相容,但在DSC中观察到RDX与Al混合物的分解温度峰下降了3℃,并且在分解峰后出现了另一个峰。关键词:相容性,含能材料,差示扫描量热法,真空稳定性试验。
美国军方是炸药和推进剂的主要生产者和消费者。尽管我们多年来已经认识到其中一些化合物的毒性作用,但关于它们对人类健康影响的大部分数据是在第一次世界大战和第二次世界大战期间发表的,我们对其对人类和生态毒性的了解仍存在许多空白。关于对健康(尤其是对人类)影响的数据库是不均衡的,我们必须对新发现或描述的影响保持警惕,尤其是那些涉及致癌和生殖影响的影响。由于人类职业流行病学研究中缺乏足够的暴露数据,以及动物研究中缺乏特定途径的毒性数据(尤其是吸入和皮肤吸收),我们无法对大多数炸药进行剂量反应估计。因此,在判断人类接触这些化学物质时,我们有责任偏向安全,并且我们必须在对炸药可能的健康危害进行全面评估时纳入结构相似的化学物质的数据。大多数此类炸药的生产与美国的军事活动同步进行。和平时期的产量通常仅够满足研究和训练需要。在战争期间,这些化合物的制造量增加;劳动力增加(从而增加了不熟悉这些化合物的缺乏经验的工人的数量),缺乏经验的医生也需要
15 年来,美国一直没有生产 TATB。TATB 以前采用 Benziger 开发的合成方法生产(图 5)19), 20)。相对昂贵且国内无法获得的 1,3,5-三氯苯 (TCB) 经硝化得到 2,4,6-三氯-1,3,5-三硝基苯 (TCTNB),然后将其胺化得到 TATB。这两个反应都需要高温(150 o C)。该过程中遇到的主要杂质是氯化铵。在胺化步骤中加入 2.5% 的水会显著降低 TATB 中的氯化铵含量。还发现了低水平的氯化有机杂质。这些杂质包括 2,4,6-三氯-1,3,5-三硝基苯 (TCTNB)、1,3-二硝基-2,4,5,6-四氯苯、1,3-二硝基-2,4,6-三氯苯及其部分胺化产物 21)。值得注意的是,与其他高爆炸药 (RDX、HMX、TNT、HNS) 不同,TATB 不能使用常规技术纯化。TATB 的溶解度和挥发性极低,无法在大规模生产中使用重结晶和升华工艺。超过氯化铵和/或其他杂质允许限度的 TATB 生产批次必须丢弃。这显然在经济和环境方面都是不可取的。
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